DE3035742A1 - Klappenventil - Google Patents
KlappenventilInfo
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- B05B11/1028—Pumps having a pumping chamber with a deformable wall
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Description
Henkelstr. 67 & HENKELKGaA
Düsseldorf, den 18. 9. 1980 ZR-FE/Patente
Bor/C
Patentanmeldung D 6260
"Klappenventil"
Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit einem durch
Spritzgießen hergestellten, in Bezug auf die Ventilöffnung kreissymmetrischen und sich um die Symmetrieachse
herum, mit Abstand von dieser, erstreckenden Korpus. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein solches
Klappenventil als Bestandteil einer Membranpumpe, wobei der Korpus aus elastischem Material bestehen und' einen
Teil des zusammenzudrückenden Pumpenraums bilden kann.
Solche Membranpumpen finden vorteilhaft Anwendung in Spendern für viskose Produkte, wie Zahnpasta. Dabei kann
der Spender aus einem eine. Deckfläche aufweisenden, zylindrischen Behälter und einem mit dem Umfang dichtend
an der Behälterinnenwandung anliegenden sowie beim durch den Atmosphärendruck bewirkten Vorschub die viskose Behälterfüllung
gegen die Deckfläche drückenden Kolben bestehen, wobei die Membranpumpe- aus einem Einlaßventil in
der Deckfläche, einem Auslaßventil und einem zwischen den Ventilen verbleibenden, elastisch zusammenzudrückenden,
bis auf die Ventile geschlossenen Pumpenraum aufgebaut sein kann.
/2
Patentanmeldung J HENKEL KGaA
D 6260 ZR-FE/Patente
Der die Ventilöffnung des Klappenventils enthaltende kreissymmetrische, elastische Korpus kann natürlich auf
sehr verschiedene Weise, z.B. auch durch Pressen eines nach dem Pressen in dem gewünschten Maße elastisch zu
verformenden Materials, hergestellt werden. Beim Pressen von Massenprodukten sind jedoch leichte Abweichungen
von den Vorgabemaßen nicht zu vermeiden, so daß ein gepreßter,
die Ventilöffnung kreissymmetrisch, z.B. glokkenförmig,
umgebender Korpus nur sehr bedingt homogen ist und enge Vorgabemaße nicht exakt ausfüllen kann. An sich
können Bauteile aus Kunststoff mit hoher Genauigkeit und auch die inneren Spannungen betreffend mit erheblicher
Homogenität durch Spritzgießen automatisiert hergestellt werden. Pur kreissymmetrische Körper gilt das aber nur,
wenn das Spritzgießen von einem Punkt der Symmetrieachse her erfolgt.
Da der sich an die Ventilöffnung kreissymmetrisch anschließende Korpus des eingangs genannten Klappenventils
überall weiter von der Symmetrieachse abliegt als der innere Umfang'der Ventilöffnung selbst, kann der Anguß
bei Spritzgießen eigentlich nur im Bereich des Ventils selbst ansetzen. Als einziges Teil des Klappenventils
berührt nur dessen Klappe die genannte Symmetrieachse. Von der Klappe aus aber kann das Spritzen nicht erfolgen,
da dieses Bauteil normaler V/eise selbst unsymmetrischist, weil es nur .einseitig, beispielsweise über ein Filmscharnier,
mit dem übrigen Ventilkörper zu verbinden ist. Wenn also verlangt wird, den Spritzansatz an eine Stelle
längs der Symmetrielinie des Korpus zu legen, kann diese Stelle sinnvoll nur im Bereich des engsten Umfangs des
Korpus, also in der Ventilöffnung, liegen. Da jedoch vom
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Patentanmeldung r . HENKELKGaA
D 6260 " ZR-FE/Patente
Spritzgießen stets eine mehr oder weniger große .Angußwarze
zurückbleibt, kann eine sichere Punktion des Klappenventils - selbst bei ausreichend groß verbleibendem
restlichen Öffnungsquerschnitt - nicht mehr ohne weiteres
vorausgesetzt werden, da die Klappe nicht mehr in allen Fällen, z.B. bei relativ dicker Angußwarze, im geforderten
Maße dicht schließt. Im Ergebnis war diesem möglichen Nachteil bisher nur zu begegnen, indem das Angußstück
nach dem Gießen in einem besonderen Pertigungsschritt abgeschliffen oder ganz entfernt wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Klappenventil eingangs genannter Art so auszubilden, daß es mit
olnem umgetnmclen, dt© VorgsboniaiBe exakt ausfttllondcm,
spannungshomogenen Korpus durch Spritzgießen herzustellen ist, ohne daß ein besonderes Nachbearbeiten des Angußstücks
erforderlich wäre. Die erfindungsgemäße lösung ist gekennzeichnet durch eine die zylindrische Ventilöffnung
diametral überbrückende Speiche mit in deren Zentrum liegender Angußwarze und eine Vontilklappc mit aus der Ebene
ihres dichtend auf die Kante der öffnung aufzuliegenden Randes von der Angußwarze weggewölbtem, insbesondere kugel·
kalottenartig gewölbtem, Mittelteil.
Erfindungsgemäß kann also die Ventilöffnung ohne jede Störung der Funktion den Klappenventil« mit einer Speiche
überbrückt werden, von deren auf der Symmetrieachse liegender Mitte aus das Spritzen des gesamten Körpers mit
dem Ergebnis der gewünschten Spannungshomogenität und Formtreue auszuführen ist. Die Speiche kann so bemessen
werden, daß sie don ofXnungsquorschnitt relativ wenig
Patentanmeldung HENKELKGaA
β 6260 ZR-FE/Patente
beeinträchtigt; gegebenenfalls kann die Öffnung auch
insgesamt etwas größer als "bei nicht "überbrückten"
Klappenvontilen ausgebildet werden, so daß der vom Ventil aufzunehmende Durchfluß nicht störend boeinträchtigt
wird. Auf jeden Fall bedarf das Ventil wegen der lediglich zum Gießen erforderlichen Speiche keiner
Nachbearbeitung, da ein dichtes Schließen deo Ventils auch bei relativ großer Angußwarze sichergestellt ist.
Die erfindungsgemäße Wölbung der Ventilklappe gewährleistet nämlich e.tnan steto auoreichonden Abstand gegenüber
der Angußwarze, so daß der Rand der Ventilklappe mit Sicherheit glatt auf dem Rand der Venti!öffnung Hegt.
Da die Ventilklappe selbst wegen ihrer einseitigen Befestigung notwendig unsymmetrisch in Bezug auf die genannto
Synimotrieachfjo der Vontilöffnung mit dom anschließenden
Korpus ausgebildet ist, würde das gleichzeitige Herstellen der Ventilklappe beim Spritzgießen
von Vontilöffnung und Korpus y,u Irihoinoßeiü tftt'in betreffend
die Materialverteilung und die inneren Spannungen des Gußkörpers führen. Die zugehörigen Problome werden
gemäß wriAor-or lärf-üiduriß dadurch Uber-wundon, tl'ii.i der
die Ventilöffnung enthaltende Korpus und die Ventilklappe, eventuell mit entsprechender Halterung, getrennt voneinander
hergestellte Bauteile sind. Bei dem automatisehen Herstellen des erfindungsgemäßen Klappenventils
und der damit gekoppelten Bauteile, z.B. einer Membranrpumpe, können Einzelteile, insbesondere bei entsprechend
aneinander angepaßter Formgebung, wesentlich leichter zusammen montiert werden, als ein Nachbearbeiten einzelner
Bauteile auszuführen Wä£e* Mfe Herstellung den erfindUngagemäßen
Klappenventils gestaltet sich also in einer auto-
/5
BAD ORIGINAL
Patentanmeldung . / HENKELKGaA
D 6260 k Z*FE/Patente
matischen Fertigungsphase relativ einfach, wenn die Ventilöffnung mit angrenzendem Korpus und die Ventilklappe
getrennt gefertigt und dann zusammengesetzt werden.
/6
Patentanmeldung -V HENKELKGaA
D 6260 ' ZR-FE/Patente
Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungs-Beispielen
werden weitere Einzelheiten der Erfindung
erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 einen Pastenspender im Längsschnitt mit einer ein Klappenventil erfindungsgemäßer Art aufweisenden
Membranpumpe; und
Fig. 2 eine vergrößerte Prinzipzeichnung des Klappenventils.
In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes, erfindungsgemäßes Klappenventil in
eine insgesamt mit 2 bezeichnete Membranpumpe eines insgesamt mit 3 bezeichneten Spenders integriert. Das Klappenventil
1, die Membranpumpe 2 und der Spender 3 sind alle im wesentlichen kreissymmetrisch in Bezug auf die
Längsachse 4 ausgebildet. Der Spender 3 besteht aus einem zylindrischen Behälter 5 mit darin dichtend zu
verschiebendem Kolben 6 und einer integrierten, das Einlaßventil 7 der Membranpumpe 2 enthaltenden Deckfläche
8, dem in Bezug auf den Pumpenraum 9 der Deckfläche 8 gegenüberliegenden Klappenventil 1 und einem Mundstück
10 zum Abgeben von im Behälter 5 enthaltendem viskosen Produkt, wie Zahnpasta.
Das in Pig. 1 nur im Rahmen einer Gesamtvorrichtung angedeutete Klappenventil 1 ist in Pig. 2 schematisch vergrößert
dargestellt. Das Klappenventil 1 befindet sich im Ausführungsbeispiel in einem symmetrisch in Bezug auf
Längsachse 4 auf den Pumpenraum 9 aufgesetzten Hals 11 der Membranpumpe 2. Der Hals 11 besitzt am oberen, dem
/7
INSPECTED
Patentanmeldung « HENKEL KGaA
D 6260 " * ZRiE/Patento
Mundstück 10 zugewandten Ende die Ventilöffnung 12.
Diese ist wegen der erwünschten Kreissymmetrie vorzugsweise
kreisförmig. Diametral durch die Ventilöffnung 12 erstreckt sich jedoch eine im Schnitt gezeichnete
Speiche 13, deren Aufgabe es ist, als Angußstelle zum Spritzgießen des gesamten unmittelbar mit der Ventilöffnung
12 zusammenhängenden Korpus des Klappenventils 1 bzw. der Membranpumpe 2 zu dienen.
An einer Angußstelle ist in der Regel das Verbleiben einer Angußwarze unvermeidlich. Eine solche auf der
Speiche 13 verbleibende Angußwarze 14 würde ein einwandfreies
Schließen einer in Eig. 2 oben auf der Ventilöffnung 12 liegenden üblich ebenen Ventilklappe beeinträchtigen.
Erfindungsgernäß ist daher eine, insbesondere kugelkalottenartig, gewölbte Ventilklappe 15 vorgesehen,
welche um ein Filmscharnier 16 in Pfeilrichtung 17 zu schwenken ist. Unabhängig von der G-röße der Angußwarze
14 ist wegen der Wölbung der Ventilklappe 15 stets auf den ganzen Umfang der Ventilöffnung 12 ein glattes, dichtendes
Aufliegen des Ventilklappenrandes sichergestellt.
Da die Ventilklappe 15 wegen des einseitigen Scharniers
16 von Natur aus nur unsymmetrisch in Bezug auf die Längsachse
4 herzustellen ist, würde das gleichzeitige Spritzen
der Ventilklappe 15 mit den übrigen Teilen des Ventils die
gewünschte Spannungs- und lOrmhomogenität eventuell stören.
Gemäß weiterer Erfindung wird die Ventilklappe 15 daher getrennt und z.B. zusammen mit einem gesonderten Tragezylinder
18, mit dem sie über das Scharnier 16 verbunden ist, hergestellt. Vorzugsweise wird der Tragezylinder 18 so
ausgebildet, daß er in eine entsprechende Ausnehmung 19
/8
Patentanmeldung . - HENKELKGaA
D 6260 b ZR-FE/Patente
eines anschließenden Körpers, z.B. des Mundstücks 10,
ohne Schwierigkeiten, d.h. auch im automatischen Betrieb, einzuschieben und auf diese Weise problemlos
von dem jeweiligen Automaten bei der Montage bzw. Konfektion in der vorgeschriebenen Weise der Ventilöffnung
12 zuzuordnen ist.
/9
Patentanmeldung D 6260
HENKELKGaA ZR-FE/Patente
1 | = Klappenventil |
2 | = Membranpumpe |
3 | = Spender |
4 | = Längsachse |
Ul | = Behälter |
6 | = Kolben |
7 | = Einlaßventil |
8 | = Deckfläche |
9 | = Pumpenraum |
10 | = Mundstück |
11 | = Hals |
12 | = Ventilöffnung |
13 | = Speiche |
14 | = Angußwarze |
15 | = Ventilklappe |
16 | = Scharnier |
17 | = Pfeil |
18 | = Tragzylinder |
19 | = Ausnehmung |
Leerseite
Claims (3)
- "Klappenventil"Patentansprüche.Klappenventil mit .einem durch Spritzgießen hergestellten, in Bezug auf die Ventilöffnung kreissymmetrisehen und sich um die Symmetrieachse herum nach außen erstreckendem Korpus, insbesondere als Bestandteil einer Membranpumpe, gekennzeichnet durch eine die zylindrische Ventilöffnung (12) diametral überbrückende Speiche (13) mit in' deren Zentrum liegender Angußwarze (14) und einer Ventilklappe (15) mit aus der Ebene ihres dichtend über die Kante der Öffnung (12) aufzulegenden Randes.von der Angußwarze (14) weggewölbtem Mittelteil.
- 2. Klappenventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kugelkalottenartig gewölbte Ventilklappe (15).
- 3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ventilöffnung (12) enthaltende Korpus und die Ventilklappe (15) getrennt voneinander hergestellte Bauteile sind./10
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